蠕变特性

摘要： 层间错动带是一种结构疏松、性状较差的软弱结构面,其剪切蠕变特性常诱发各类边坡失稳。因此,本文基于岩体稳定性控制理论,将层间错动带破坏模式分为拉裂、掉块及层间剪切滑移破坏3类,并采用剪切蠕变试验研究了试样的蠕变特性。结果表明,层间错动带具有明显的蠕变特性,试样的蠕变全过程曲线呈现阶梯式上升趋势。在剪应力作用下,土体经历了瞬时、衰减、稳态及加速变形阶段,蠕变速率最终出现激增现象,曲线呈“U”型。

摘要： 目的研究一类硬质泡沫弹架结构的蠕变特性和贮存寿命评估方法。方法通过测定贮存恒定应力水平下该型硬质泡沫弹架的温度加速蠕变性能数据,建立泡沫弹架材料的蠕变本构关系,研究泡沫弹架材料的蠕变时温等效规律。在此基础上,开展泡沫弹架的高温加速贮存试验与评估方法研究。结果在高温蠕变试验后,该型硬质泡沫材料的本构关系及压缩特性均未发生明显变化,蠕变特性是影响硬质泡沫材料长贮失效关键敏感因素。结论根据时温等效原理和WLF方程,设计并开展了硬质泡沫弹架的加速贮存试验,研究成果为系统级弹架结构的贮存寿命评定与延寿研究提供技术支撑。

摘要： 为研究云南宣威群地层路堑边坡滑带土的蠕变特性,采用GDS非饱和反压直剪仪,对边坡滑带土进行直剪蠕变试验,研究该路堑边坡滑带土在不同法向应力下的蠕变特性和长期强度。试验结果表明:该路堑边坡滑带土的绝对蠕变量随水平剪切应力的增加而增加,当水平剪切应力一定时,滑带土的绝对蠕变量与法向应力呈负相关性,而滑带土的瞬时蠕变量随水平剪切应力的增加表现为先减小后增大;滑带土的长期黏聚力为14.00 kPa,长期内摩擦角为7.13°,与常规慢剪试验的滑带土的抗剪强度参数相比,滑带土的黏聚力和内摩擦角分别减少了56.5%和10.9%;采用Burgers-Kelvin蠕变模型对滑带土的蠕变试验数据进行了拟合,模型拟合的相关系数都在0.96以上,表明Burgers-Kelvin蠕变模型能够较好地反映该路堑边坡滑带土的蠕变特性。

摘要： 二叠系炭质页岩软弱夹层在石灰岩矿山中分布广泛,因其力学强度低、流变效应显著等特点常成为石灰岩矿山边坡的薄弱部位,严重影响边坡的稳定性。以某典型石灰岩矿山边坡中的二叠系炭质页岩软弱夹层为研究对象,开展了常规剪切试验和剪切蠕变试验,对比分析了软弱夹层的常规抗剪强度与长期抗剪强度,以揭示软弱夹层的蠕变特性,结果表明:在常规剪切试验中,正应力越大,峰值剪切强度、峰值位移越大;在剪切蠕变试验中,相同正应力条件下,软弱夹层的蠕变速率随着剪应力的增大而增大,蠕变特性表现为初始、稳态、加速蠕变三个变形阶段;软弱夹层长期抗剪强度明显小于常规抗剪强度,黏聚力的降幅较大,对时间的敏感度较高。

摘要： 利用数值模拟软件Plaxis对单桩和群桩侧负摩阻力的变化规律进行了系统研究,研究结果表明:无论是单桩还是群桩,施加在桩周土上的荷载等级对土中超孔隙水压力、桩身的中性点位置及桩侧负摩阻力的变化均有较大影响.在群桩计算中发现角桩桩身轴力明显大于边桩和中心桩,其桩身中性点位置上升高度也较大.

摘要： 软岩蠕变对地下岩体工程变形控制及长期稳定的影响极为重要,为研究不同初始应力下软岩分级卸荷蠕变行为,以四川省大渡河丹巴水电站右岸平硐的软岩为研究对象,开展了不同轴压下分级卸荷-蠕变试验,分析了软岩在恒轴压和分级卸围压下的蠕变特性及长期强度特征。结果表明:破坏围压下,软岩蠕变曲线和蠕变速率均表现出衰减、稳态和加速三个典型阶段;初始轴压能显著影响软岩的蠕变破坏特征,初始轴压越大,软岩在卸围压时越容易破坏,且均以压剪破坏为主,较高初始轴压会造成试样端部出现拉剪裂隙;软岩长期强度和蠕变破坏强度的比值均在90%以上,卸荷时初始轴压越大,软岩越早进入屈服阶段。

摘要： 对隔振橡胶材料的单轴拉伸应力松弛试验数据进行归一化处理,应用Prony级数模型对其应力松弛试验数据进行拟合,获得对应的粘弹本构参数。将表征粘弹特性的Prony级数因子引入Ogden超弹本构方程,获得隔振橡胶材料基于时间效应的本构方程,进而分析单轴拉伸、双轴拉伸和平面拉伸模式的蠕变特性,最后采用沙漏弹簧进行蠕变仿真与试验验证。该蠕变仿真预测方法为隔振橡胶材料的粘弹试验、蠕变计算和工程应用提供一种新思路。

摘要： 通过开展冒落带破碎岩体蠕变压实模型试验,获得了冒落带破碎岩体及注浆结实体的蠕变曲线。在此基础上,采用Burgers模型分别定量描述冒落带破碎岩体、注浆结实体的蠕变特征,得到蠕变参数随压应力的变化规律。以工作面的采深采厚比为影响因素,建立多组数值计算模型,使用FLAC^(3D)模拟计算不同采深采厚比工作面注浆后的地表减沉量,得到注浆减沉效果随采深采厚比以及注浆时机的变化规律。

摘要： 为揭示地下岩体非线性蠕变力学特性,对中风化泥质粉砂岩开展分级单轴加载蠕变试验。泥质粉砂岩典型蠕变曲线可划分为减速蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段,使用给定蠕变速率阈值法求得的岩石长期强度为14.3 MPa。为了描述岩石非线性蠕变特性,引入了一个与时间应力水平相关的非线性黏塑性元件,将其与广义Kelvin体和带开关的黏性体串联,得到了改进的非线性黏弹塑性蠕变模型。使用Origin平台的Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法反演得到模型的蠕变力学参数,通过将广义Kelvin蠕变模型、伯格斯蠕变模型和改进黏弹塑性蠕变模型与试验曲线进行比较,分析了各自的适用特点。结果表明:本研究提出的改进黏弹塑性蠕变模型可以较好地描述中风化泥质粉砂岩加速蠕变阶段特征,揭示了泥质粉砂岩的非线性蠕变力学特性。

摘要： 室内动稳定度试验不能完全反映真实路面行车过程中的车辙发生过程,为研究掺入温拌添加剂的橡胶SMA沥青混合料(ARSMA-13型)的高温变形发展过程,探索橡胶改性沥青路面的抗车辙性能,本文通过单轴静载压缩试验分别测试不同温度、不同围压条件下混合料的蠕变特性,并基于黏弹性Burgers模型研究温拌橡胶改性沥青混合料的力学特性。其试验结果表明,Sasobit橡胶沥青混合料的流变时间约为橡胶沥青混合料的3倍,随着围压增加混合料的蠕变变形越来越小,Sasobit温拌橡胶沥青混合料在有围压条件下相对于橡胶沥青混合料蠕变变形大幅减小;同时,Sasobit温拌剂能有效改善橡胶粉改性沥青混合料的高温抗车辙性能,对低温性能略有影响。在实际路况下,随着环境温度的增加,有机降黏温拌剂提升橡胶沥青路面高温稳定性的作用增强。

摘要： 为了准确地掌握喀斯特发育地区岩溶作用对红黏土的结构影响,以及红黏土地基的蠕变特性,以贵州铝厂既有地基红黏土为研究对象,采用分别加载法进行了室内单轴蠕变固结试验和三轴蠕变试验,建立单轴蠕变经验方程以及Singh-Mitchell模型.结果表明:贵州铝厂红黏土的单向固结有线性规律,表现在t/ε和t存在高度的线性相关性,其单向固结经验方程中的一个参数b可用于预测试样在单向固结下的最终沉降量.所建立的Singh-Mitchell三参数的蠕变模型较好表达了试验土体在25％～100％偏应力水平范围内的应力-应变-时间三者的关系特性.同时,SEM图片表明随着竖向压力不断地增大,单轴固结试验下该红黏土的孔隙面积和微观颗粒数减小,颗粒面积变大,三维孔隙率增加,说明能用孔隙变化的微观规律来反映宏观现象.

摘要： 对目前冻土蠕变试验研究和模型研究的研究成果进行了总结.从微观蠕变试验和宏观蠕变试验两方面对冻土蠕变的试验研究进行介绍.分经验模型、流变模型和一般的应力-应变-时间模型对冻土蠕变本构模型研究进行分析总结.从试验研究和本构模型研究两方面介绍冻土的动蠕变研究进展.同时,也介绍了冻土与桩基之间冻结强度的研究.目前,冻土蠕变研究大都集中在短期冻结强度,尤其缺乏桩土之间蠕变变形及长期强度的相关研究.随着未来冻土区铁路、公路建设以及民用建筑等级的提高,桩基础将越来越多的被应用.为优化冻土区桩基的设计,在当前有必要加强冻土区桩基蠕变特性的研究.

摘要： 本文研究了分级与分别两种加载方式下的水工沥青混凝土蠕变特性.将分级加载试验曲线根据Boltzmann线性叠加原理和陈氏法处理后,与分别加载试验曲线进行比较分析,进而为沥青混凝土分级加载试验数据处理方法提出了合理性建议.随后进行了分级加载方式下系统的三轴蠕变试验,并采用长江科学院幂函数蠕变模型与经典的Burgers模型对本文蠕变试验曲线进行了回归分析.通过与Burgers模型拟合结果相比发现,长江科学院幂函数蠕变模型对试验数据的拟合度高、模型方程简洁、参数少且更易获得,能更好的模拟沥青混凝土蠕变特性.

摘要： 蠕变是土的基本力学特性之一.土的蠕变特性与土的种类、应力路径和应力水平等相关.文中采取杭州地区的黏性土,对原状土和重塑土分别进行了多个应力水平下的三轴剪切蠕变试验,分析了土的蠕变特征与影响因素;在此基础上,提出了统一的双曲线蠕变模型,模型参数As和Bs具有明确的物理意义;并采用了总应力蠕变分析和有效应力蠕变分析两种分析方法.结果表明,双曲线经验模型既可适用于描述原状黏性土也可用于描述重塑黏性土在不同应力水平下的蠕变特征;总应力蠕变和有效应力蠕变模型参数As和Bs均与应力水平Dr均呈现出良好的线性相关性,但是总应力蠕变参数As和Bs随应力水平Dr增加的规律更明显.

摘要： 铝合金蠕变特性的研究对于柴油机的活塞结构、机翼板壁及飞机承力结构等方面的成形构造具有重大意义.实验研究发现高温条件下铝合金的蠕变过程分为三个阶段:过渡阶段、稳态阶段、加速阶段.本文基于分数阶微积分理论,建立了分数阶导数铝合金蠕变模型,该模型具有形式简单,参数少的优点.实验数据的拟合结果显示新建蠕变模型的拟合曲线能与实验数据较好地吻合,与传统蠕变模型比误差更小,精度更高.

摘要： 岩体应变随着时间的推移会逐渐呈现出明显的蠕变性.本文以湖北潘口水电站进水口边坡岩体为研究对象,进行室内蠕变试验,得到岩样的应力—应变曲线;整理和分析岩体各阶段特征的数据,得到相应的力学参数;对本构模型进行分析,提出改进方法.研究结果表明:①白云石英片岩和绿泥钠长片岩两种岩体材料有明显的蠕变特性,在不同级别的荷载力加载下,加载应力与应变以比例方式增加;②两种岩体材料同时具有黏塑、瞬塑、瞬弹、黏弹特性,这四种特性随着应力的增加,也出现增长趋势;③两种岩体材料蠕变现象更明显的是饱水状态下的岩体;④在Mohr-Coulomb准则的基础上引入新的M-C塑性元件,提出了Burgers改进蠕变模型,该改进模型能够对黏弹塑性偏量特征及弹塑性体积行为进行模拟.

摘要： 针对乌东德水电站地下厂房尾水洞薄层大理岩化白云岩进行原位真三轴蠕变试验,试样为50cm(长)×50cm(宽)×100cm(高)长方柱体,轴向近平行于层面、一侧向近垂直于层面、另一侧向平行于层面.先后加载静水压力、轴向压力,然后逐级卸载垂直层面方向的侧压力进行蠕变测试.试验揭示了如下岩体蠕变特性:(1)破坏前的各级卸荷应力下的侧向蠕变、轴向蠕变均呈衰减蠕变.侧向蠕变速率较轴向衰减慢;(2)具有体变蠕变,体变蠕变亦呈衰减蠕变.蠕变初始阶段体变正增长,体积呈压缩趋势,之后体变负增长,呈膨胀趋势;(3)较低的卸荷应力下,瞬时轴向应变、侧向应变及体变均与卸荷应力大体线性相关;(4)侧胀比—ε1/ε3随轴向应力增加而增加.考虑体变蠕变,基于广义Kelvin模型建立了三维蠕变方程,通过拟合蠕变曲线得到了体变、侧向偏应变和轴向偏应变蠕变模型参数.侧向偏应变模型参数大于轴向偏应变,反映瞬时侧向偏应变小于轴向偏应变、侧向偏应变速率比轴向偏应变衰减慢.模型参数与侧向卸荷应力相关,拟合了模型参数与卸荷应力间的相关关系.

摘要： 应用粘弹性流变理论,采用四元件伯格斯模型模拟网球线的蠕变和应力松弛现象,构造出网球线蠕变与松弛的流变方程,通过对蠕变与松弛的试验数据进行非线性回归,拟合后得到流变方程的参数值,从而得到网球线蠕变与应力松弛随时间变化的关系.结果表明:四元件伯格斯模型适用于模拟网球线的蠕变和应力松弛现象;在发生蠕变800s内,应变随时间增加而上升,增长率相对明显,随后逐渐趋于稳定;在发生松弛3000s内,应力随时间下降速率较快,至3000s时,应力(磅数)下降了66.5N即掉磅20％,随后逐渐趋于稳定.因此,通过对单根网球线的拉力随时间发生变化的研究,可以计算出网球线在某一时刻所对应的拉力(磅数),从而为专业运动员了解拍面掉磅的时间周期、发挥球拍的最佳性能以提高运动效率提供理论依据.

摘要： 应用粘弹性流变理论,采用四元件伯格斯模型模拟网球线的蠕变和应力松弛现象,构造出网球线蠕变与松弛的流变方程,通过对蠕变与松弛的试验数据进行非线性回归,拟合后得到流变方程的参数值,从而得到网球线蠕变与应力松弛随时间变化的关系.结果表明:四元件伯格斯模型适用于模拟网球线的蠕变和应力松弛现象;在发生蠕变800s内,应变随时间增加而上升,增长率相对明显,随后逐渐趋于稳定;在发生松弛3000s内,应力随时间下降速率较快,至3000s时,应力(磅数)下降了66.5N即掉磅20％,随后逐渐趋于稳定.因此,通过对单根网球线的拉力随时间发生变化的研究,可以计算出网球线在某一时刻所对应的拉力(磅数),从而为专业运动员了解拍面掉磅的时间周期、发挥球拍的最佳性能以提高运动效率提供理论依据.

摘要： 应用粘弹性流变理论,采用四元件伯格斯模型模拟网球线的蠕变和应力松弛现象,构造出网球线蠕变与松弛的流变方程,通过对蠕变与松弛的试验数据进行非线性回归,拟合后得到流变方程的参数值,从而得到网球线蠕变与应力松弛随时间变化的关系.结果表明:四元件伯格斯模型适用于模拟网球线的蠕变和应力松弛现象;在发生蠕变800s内,应变随时间增加而上升,增长率相对明显,随后逐渐趋于稳定;在发生松弛3000s内,应力随时间下降速率较快,至3000s时,应力(磅数)下降了66.5N即掉磅20％,随后逐渐趋于稳定.因此,通过对单根网球线的拉力随时间发生变化的研究,可以计算出网球线在某一时刻所对应的拉力(磅数),从而为专业运动员了解拍面掉磅的时间周期、发挥球拍的最佳性能以提高运动效率提供理论依据.

摘要： 本发明涉及一种铸造镁合金的方法，所述镁合金包括质量百分比为2.0-6.00％的铝、质量百分比为3.00-8.00％的稀土金属(RE-metals)，所述稀土金属和铝的质量百分比之比大于0.8，所述稀土金属中包含质量百分比为至少40％的铈，所述镁合金还包含质量百分比小于0.5％的锰、质量百分比小于1％的锌、质量百分比小于0.01％的钙、质量百分比小于0.01％的锶，其余为镁和不可避免的杂质，总的杂质水平的质量百分比低于0.1％，其中，所述合金在温度范围控制在180-340°C的模具中进行铸造，在一定的时间内填充所述模具，所述时间以毫秒为单位，等于5到500之间的一个数值乘以以毫米为单位的平均零件厚度的乘积；铸造过程中的静态金属压力被保持在20-70MPa之间并随后被加强到180MPa。

摘要： 本发明提供了一种基于蠕变延性的高温蠕变寿命预测模型，基于能量守恒和熵守恒建立的蠕变寿命与蠕变延性的相关性，并考虑蠕变延性随蠕变应变速率的变化，提出以下预测模型：本发明可实现不同蠕变机制下高温蠕变寿命的预测，预测可靠性高。

摘要： 本发明公开了一种应用于蠕变时效成形的柔性模具，包括压边条、单元体、侧壁、固定板、液压缸、底座、托架、液压控制系统、液压油接管，托架和呈点阵式分布的多个液压缸均设在底座上，侧壁和固定板设在托架上，固定板上开设有与液压缸位置对应的通孔，单元体包括单元体主体和球形端头，单元体主体匹配穿过通孔，单元体主体的下端与液压缸的活塞相连，压边条设在侧壁上；球形端头的上表面呈球形曲面，球形端头的表面顶部构成模具型面；液压控制系统通过控制液压缸内活塞的升降来调节模具型面的变化。本发明还提供了一种基于柔性模具的蠕变时效成形方法。本发明解决了面对不同曲率构件成形需要频繁更换型面甚至替换模具的问题。

摘要： 本发明提供了一种基于蠕变激活能的高温蠕变寿命预测解析计算方法，基于蠕变激活能的应力相关性，建立一种蠕变寿命预测方法，将推导出的参数k1,μ,D,m代入以下寿命预测模型：即可精准有效的预测出材料的高温蠕变寿命，解决不同应力水平下由于蠕变机制变化引起的蠕变寿命预测难题，提高长时寿命预测精度。

摘要： 本发明公开了一种塑性瞬态蠕变条件下考虑与载荷无关的拘束参量的蠕变孕育期预测方法，在Davies工作的基础上，提出了考虑拘束效应的蠕变孕育期预测模型。利用韧性耗散损伤模型，引入了与载荷无关拘束参量Q*计算考虑拘束效应的蠕变孕育期。使用紧凑拉伸试样(CT)施加主载荷进行蠕变模拟实验，本发明的有益效果：能够在结构中简洁有效的预测出塑性瞬态蠕变条件下蠕变孕育期。

摘要： 本发明公开了一种弹性瞬态蠕变条件下耦合残余应力和拘束效应高温结构的蠕变孕育期预测方法，本发明在Davies工作的基础上，提出了耦合残余应力和拘束效应的蠕变孕育期预测模型。利用参考应立法，引入了弹性追随因子Z计算考虑残余应力的蠕变孕育期。使用紧凑拉伸试样(CT)通过预压缩产生残余应力，并施加主载荷进行蠕变实验。本发明能够在结构中简介有效的预测出弹性瞬态蠕变条件下蠕变孕育期。

摘要： 本发明公开了一种弹性瞬态蠕变条件下考虑与载荷无关的拘束参量的蠕变孕育期预测方法，在Davies工作的基础上，提出了考虑拘束效应的蠕变孕育期预测模型。利用韧性耗散损伤模型，引入了与载荷无关拘束参量Q*计算考虑拘束效应的蠕变孕育期。使用紧凑拉伸试样(CT)施加主载荷进行蠕变模拟实验，本发明的有益效果：能够在结构中简洁有效的预测出弹性瞬态蠕变条件下蠕变孕育期。

摘要： 本发明公开了一种塑性瞬态蠕变条件下耦合残余应力和拘束效应的蠕变孕育期预测方法，在Davies工作的基础上，提出了耦合残余应力和拘束效应的蠕变孕育期预测模型。利用韧性耗散损伤模型，引入了与载荷无关拘束参量Q*计算考虑拘束效应的蠕变孕育期。使用紧凑拉伸试样(CT)施加主载荷进行蠕变模拟实验，本发明的有益效果：能够在结构中简洁有效的预测出塑性瞬态蠕变条件下蠕变孕育期。

摘要： 本发明公开了一种稳态蠕变条件下耦合残余应力和拘束效应的蠕变孕育期预测方法，在Davies工作的基础上，提出了耦合残余应力和拘束效应的蠕变孕育期预测模型。利用韧性耗散损伤模型，引入了与载荷无关拘束参量Q*计算考虑拘束效应的蠕变孕育期。使用紧凑拉伸试样(CT)施加主载荷进行蠕变模拟实验，本发明的有益效果：能够在结构中简洁有效的预测出稳态蠕变条件下蠕变孕育期。

摘要： 本发明涉及一种铸造镁合金的方法，所述镁合金包括质量百分比为2.0－6.00％的铝、质量百分比为3.00－8.00％的稀土金属(RE－metals)，所述稀土金属和铝的质量百分比之比大于0.8，所述稀土金属中包含质量百分比为至少40％的铈、质量百分比小于0.5％的锰、质量百分比小于1％的锌、质量百分比小于0.01％的钙、质量百分比小于0.01％的锶，其余为镁和不可避免的杂质，总的杂质水平的质量百分比低于0.1％，其中，所述合金在温度范围控制在180－340°C的模具中进行铸造，在一定的时间内填充所述模具，所述时间以毫秒为单位，等于5到500之间的一个数值乘以以毫米为单位的平均零件厚度的乘积；铸造过程中的静态金属压力被保持在20－70MPa之间并随后被加强到180MPa。